Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 1 Wer ist am schnellsten?...

Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 1

Wer ist am schnellsten?

Manfred JeitlerInstitut für Hochenergiephysik

der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

und CERN


Ich bin

Manfred und das ist

das eilige Kaninchen aus “Alice im Wunderland”


ich bin Physiker

und zwar „Elementarteilchenphysiker“

ich arbeite an einem „Teilchenbeschleuniger“ in der Schweiz

für ein österreichisches Institut:

Wer bin ich?


„Elementarteilchen“ sind meistens sehr schnell

und darum will ich Euch etwas von Geschwindigkeit erzählen

Und was erzähle ich Euch?


wie misst man Geschwindigkeit?

Kilometer pro Stunde (km/h)

oder Meter pro Sekunde (m/s)

oder irgendeine Länge durch irgendeine Zeit

Was heißt „Geschwindigkeit“?


gehen laufen

4 km/h 20 km/h


radfahren

40 km/h


Auto

100 km/h


Flugzeug

1000 km/h


Rakete

30000 km/h


Geht es noch schneller?

Schall

Raketen sind schneller und sogar manche Flugzeuge 300 Meter pro Sekunde 1000 km / h


“Schallmauer” die meisten Flugzeuge fliegen mit knapp 1000 km / h knapp langsamer als der Schall

die Schallmauer durchstoßen ist schwierig !


Geht es noch schneller?

Licht

viel schneller es gibt nichts schnelleres ! 300 000 km pro Sekunde eine Milliarde km / h

– 1 000 000 000 km / h


je näher man der Lichtgeschwindigkeit kommt, umso mehr Energie braucht man, um noch schneller zu werden

Warum fliegt nichts schneller als das Licht?


Ganz schön langsam!

350 km/h

Licht: 1 000 000 000 km/h(drei Millionen Mal schneller!)


Ganz schön langsam!

0,003 km/h 350 km/h

Licht: 1 000 000 000 km/hdrei Millionen Mal schneller

als das Rennauto

100 000 Mal schneller

als die Schnecke


Um mit einem Auto knapp an die Lichtgeschwindigkeit zu kommen (90%), müsstest du um 100’000’000’000 € tanken


bitte volltanken um100’000’000’000 € !

100 Milliarden Euro Energie von 100’000 Atombomben!


Myonen in einer Funkenkammer

Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 2121Polarlicht (Nordlicht)


das Myon lebt 0,000 002 Sekunden– im Mittel– danach „zerfällt“ es

Myonen entstehen hoch in der Atmosphäre – durch kosmische Strahlung– zehntausende Kilometer hoch

nichts fliegt schneller als das Licht– 300 000 km / s

aber 300 000 × 0,000 002 = 0,6 !– dann könnten also die Myonen nur 600 Meter weit fliegen

aber wie kommen sie dann bis auf die Erde herunter?

Schnell genug?


Die Zeit vergeht langsamer, wenn man schnell ist!

aber man muss schon wirklich fast so schnell wie das Licht sein sonst ist es sehr schwer zu messen

– mit sehr genauen Uhren (Atomuhren) in Flugzeugen hat man das schon ausprobiert


Die Zeit vergeht langsamer, wenn man schnell ist!

wenn man ganz nahe an die Lichtgeschwindigkeit kommt, vergeht die Zeit ganz langsam!


Könnten wir je zu fernen Sternen fliegen?

Stern Deneb (Sternbild Schwan): 1550 Lichtjahre entfernt

Mit einer sehr schnellen Rakete schon

Aber der Omama kannst Du nicht mehr davon erzählen ... und auch nicht deinen Urgroßneffen


Zwillingsparadoxon


Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit

Olaf Römer: Jupitermonde

Lichtgeschwindigkeit zum ersten Malgemessen


Michelson: “Interferometer”

– die Licht- geschwindig-keit ist in allen Systemen gleich!


Viel Spaß und ...

... nicht zu schnell!

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